水利施工中大體積混凝土的抗裂技術分析

孫金龍

摘要：水利工程項目是我國重要的基礎建設工程，能為社會主義現代化建設提供重要保障。目前要想提升水利工程建設質量，要注重控制大體積混凝土施工成效，在施工階段對各個關鍵施工環節施工質量進行控制。大體積混凝土對水利工程的質量產生重要影響，也是整個工程順利發揮作用的關鍵。因此，需要嚴格規范施工，仔細落實每一個施工環節，認真妥善地作好澆筑后的養護工作，才能夠有效的防治裂縫的出現，保證工程的建設質量。水利工程大體積混凝土結構的施工質量是至關重要，所以必須提高對大體積混凝土施工的技術研究，選擇與當地條件相符合的技術方法，避免在大體積混凝土施工中裂縫的產生。只有保證大體積混凝土結構具有穩定性和安全性，才能為水利工程結構的穩定性和安全性奠定基礎，以保證水利工程在投入使用后不會影響其功能性并且更具有安全性，在水利工程中要注重技術創新的作用，通過技術創新保證水利物的高質量，從而促進我國水利業的向好發展。

關鍵詞：水利施工;大體積混凝土;抗裂技術

水利工程大體積混凝土施工是水利工程施工中的重要一環，其施工質量將直接影響水利工程的施工質量。該文在分析水利工程大體積混凝土施工中裂縫形成原因的基礎上對如何做好水利工程大體積混凝土施工中裂縫的防治進行了分析。通過加強對于水利工程大體積混凝土裂縫的防治與補強作業，消除水利工程大體積混凝土裂縫對水利工程質量所帶來的不利影響，確保水利工程施工能夠取得良好的施工質量。

一、大體積混凝土施工中裂縫產生的原因分析

水利工程施工過程當中，如果應用的大體積混凝土出現裂縫，則會嚴重影響到水利工程的整體質量和外觀，同時也會影響到水利的質量。因此，通過分析大量的事實案例，筆者得出了以下幾點大體積混凝土出現裂縫的原因：首先，混凝土主體出現裂縫的最常見原因是水化熱所導致的。水泥發生水化熱現象會導致混凝土澆筑內部溫度和溫度應力變化較大，混凝土受熱出現裂縫，對于此類問題，有效解決措施為：降低混凝土澆筑內外的溫差，防止混凝土出現溫度裂縫，其次，由于水分蒸發使得混凝土出現裂縫。水分蒸發是混凝土澆筑成型過程中不可避免的過程，而如果水分蒸發過快，使得混凝土結構內外應力不一致，容易造成裂縫的出現;另外，混凝土中原材料配比不正確，成分達不到要求，混凝土就容易出現開裂現象。因此在攪拌混凝十時，一定要注意混凝土成分的配比，同時還要確保混凝土攪拌均勻。

大體積混凝土出現裂縫，會對混凝土結構及質量產生消極影響，因此，在施工過程中混凝土如果出現裂縫是一個需要施工人員重點關注的問題。為有效防止這一問題，施工人員需要針對上述幾類情況進行分析，找出混凝土出現裂縫的原因，結合實際情況采取有效的應對策略，如此才能夠使大體積混凝土無縫施工技術的效果得以有效體現，在施工過程中發揮作用。

二、水利施工中大體積混凝土的抗裂技術

（一）做好施工材料質量控制

在水利工程混凝土施工拌和過程中，多數水泥原材料會釋放出大量水化熱，分析到多數水利工程大體積混凝土存有的特殊性。其水化熱較高不容易發散，對混凝土施工質量具有較大影響，因此要注重采取針對性措施降低水泥水化熱。在大體積混凝土施工中要選取礦渣硅酸鹽水泥合理拌和，多數礦渣硅酸鹽水泥凝結硬化時間相對較長，其可塑性較低，強度較高。加上硅酸鹽水泥釋放水化熱速度相對較慢，有助于排出大量水泥熱量。所以目前在滿足施工設計要求基礎上，要調節水泥材料應用量，正常施工情況下水泥應用量不能超出450kg/m。在混凝土施工中骨料是混凝土承重能力重要來源，其中粗骨料應用價值較高。目前在各類粗骨料選取中，技術人員要對施工結構斷面尺寸值以及鋼筋間距進行分析。選取最佳級配的粗骨料，這樣有助于提高混凝土強度以及和易性。

細骨料選取中，要對細骨料中平均含泥量進行控制，不能超出5%。粒徑要大于0.5mm。在施工中如果要選取粒徑較大的砂質材料與混凝土進行拌合，要注重降低混凝土中含水量以及水泥應用量，調節水泥材料釋放的水化熱，對混凝土材料收縮性進行控制。粉煤灰材料合理應用有助于優化混凝土和易性，在施工過程中選取礦渣硅酸鹽水泥對大體積粉煤灰混凝土進行施工拌和，其中粉煤灰替代水泥總量不能超出25%。這樣更有利于調節水泥材料水化熱。在保持原有的水泥應用量基礎上，依照水泥配合比要求計算在對應體積混凝土中要添加的粉煤灰量，有助于優化混凝土整體性能。在混凝土外加劑選取中，依照工程建設現狀合理劃分，主要有減水劑、膨脹劑、復合外加劑、緩凝劑、速凝劑。現階段要結合項目建設要求選取對應外加劑，對劑量合理調控。

（二）在施工準備階段需要嚴格設計配比

施工準備階段是水利施工全部過程當中的重要一環，在此過程中，施工單位需要根據施工圖紙進行工程施工、并對水利施工過程中可能用到的各類材料進行采購。在該階段，施工單位需要做好充足的準備性工作，要為水利的施工過程打好基礎，同時還要注意向每位施工人員明確施工過程相關規章制度。對于大體積混凝土的原材料準備和配比工作，相關人員需要嚴格確保原材料質量符合相關規定和要求，同時還要注意在攪拌混凝土的過程中所要加入的原材料符合質量標準的要求，攪拌過程中，各原材料的配合比例要按照規定執行，混凝土保存的條件，例如：保存時間、溫度、濕度等都要嚴格按照標準，要從混凝土源頭上對混凝體質量進行嚴格把控。

（三）大體積混凝土澆筑技術

對每次澆筑模板的受力情況進行充分的考慮，而且在大體積混凝土進行澆筑時，要盡量采用分段以及分層的方式進行。比如，在對重力式橋臺進行施工時，就可以依據施工的實際高度來進行分層，通常情況下回分為2-3層進行混凝土澆筑，此外為了保障澆筑的質量，還要盡可能的減少模板的拼接數量，而且還要在最大程度上保障模板的受力是均勻的，不會出現漲模或者漏漿以及裂縫的情況。此外就是擴大型的基礎在施工時也可以分段進行，通常會先對一半進行澆筑，而且在整個澆筑過程中要避免混凝土出現離析問題，此外還要保證振搗的密實性以及連貫性，再有就是在分段施工時，要對分段連接處的鋼筋預埋和加固，由此咋很大程度上保障鋼筋混凝土的質量。

在混凝土到達施工場地以后就要立即進行澆筑工作，而且在整個輸送過程中要使用吊車以及汽車泵來進行，同時為了確保澆筑的質量，要在最大程度上保障澆筑的連續性，并且對那些容易出現損壞的零件做好充足的準備，以免在出現意外損壞時能夠及時進行更換。再有就是在對泵管進行安裝或者使用料斗時，一定要實現對殘留物進行仔細的清理，從而保證澆筑的質量。而且在澆筑完成以后，還要組織振搗人員對其進行振搗，同時要充分保障振搗的厚度。在選擇振搗棒是，也要選擇適合大體積混凝土的那些器材，而且要使整個施工過程中控制在工作人員的控制范圍以內。再有就是澆筑工作要從遠及近，避免施工斷面出現冷縫問題，分段施工時應當選擇斷面上長寬比例較小的區域施工，盡可能地減少澆筑銜接斷面。

（四）大體積混凝土溫控措施

1.溫控參數選定

大體混凝土溫控施工環節，首先需要合理地確定溫控技術參數，保證溫控處在合理的范圍內。通常來說，大體積混凝土澆筑施工溫度應該在28℃以下，保證內外溫差處在25℃范圍內，如果不能達到這一標準，就不能滿足溫控的需要，要停止施工，在達到上述條件之后才能開始進行正常的施工。

2.澆筑溫控措施

因為水泥水化反應會產生比較多的熱量，這就導致內部溫度比較高，所以需要進行必要的降溫處理。首先要盡量地降低水、骨料與攪拌環節的溫度，可以使用冷水或者冰水，溫度要控制在10攝氏度以下，攪拌通過攪拌機來進行。骨料在投入設備之前，要進行必要的降溫處理，比如使用噴水霧降溫的方式，同時還應該合理地設置排水基礎設施，避免水量過大而導致含水量超高，可以有效地降低混凝土結構的溫度，滿足工程的施工需要。此外，還可以采用外部降溫方式，通過加入冷卻劑來調整攪拌溫度，保證材料質量合格。其次，可以選擇在后半夜或者清晨等環境溫度相對較低的時候進行澆筑施工，同時進行必要的降溫處理，滿足工程的使用需要。

3.測溫技術

為了能夠確保澆筑之后的大體積混凝土硬化環節溫度處在合理的范圍內，要進行定期的溫度檢測。一般可以選擇使用電子測溫技術來進行監控管理，保證溫差控制在25℃以內，如果超出該標準，系統會自動發出警報，并且及時采取有效的措施進行處理，要防比溫差過大而導致的混凝土裂縫問題。

4.澆筑后的溫控措施

大體積混凝土在澆筑施工完成之后，要立即進行必要的保溫與澆筑養護施工，在澆筑結束后，表面水分會快速地蒸發，進而導致溫度的下降速度比較高，但是因為混凝土結構的內外水分蒸發速度相差較大，這就造成了內外溫差比較大，產生溫度應力。為了能夠消除溫度應力的影響，可以在外部設置必要的保溫措施，可以在表面鋪設一層保溫層，做好表面的覆蓋處理，確保其溫差在合理的范圍內。根據工程的需要，可以采用薄膜、砂、土等材料進行表層的覆蓋，如果依然不能達到保溫效果的要求，可以選擇使用草簾進行覆蓋，以提升保溫效果。保溫材料的選擇應該根據溫控的需要來進行準確的計算，保證溫度符合技術標準的要求。此外，水泥水化熱的控制是非常關鍵的，根據工程的需要選擇最佳的施工材料，盡量避免過大水化熱反應的存在。例如可以參考三峽大壩溫控措施：優化大壩混凝土配合比，提高混凝土抗裂能力，控制大壩壩塊混凝土最高溫度以及大壩混凝土澆筑采取合理的澆筑層厚及間歇期等方法。

（五）合理設置冷卻水管

針對一些混凝土厚度和面積較大的澆筑工作，需要在混凝土內部安裝冷卻水管，至于冷卻水管應該選擇厚度為3.25mm，管徑為42.3mm的黑鐵管，布置成一種S形，各個方向的間距需要控制在lm左右，在布置完冷卻水管后，還需要進行壓水試驗，避免管道出現漏水的問題。澆筑混凝土到水管標高后，迅速開始水管通水，通水時間維持在8～10d左右，在通水過程中，如果混凝土的溫度降低速度超出每天1.5℃，就需要終止通水。對進水溫度進行嚴格控制，確保冷水管水溫度和混凝土最高溫度之間的差距不會大于25℃，盡量降低進水口溫度。在溫度較高的天氣狀態下，需要從靜置后聚水池中抽取冷卻水，在冬季或氣溫較低的夭氣中施工時，需將冷卻水管中的出水聚集到集水池中，適當提高進水溫度，從而更好地控制溫度差。

（六）混凝土養護與驗收

混凝土養護和驗收工作是保證混凝土質量的關鍵因素，其目的是提高混凝土的緊實度，并且控制好混凝土表面的整潔度，合理控制混凝土內外部溫度的差異，從而提高整體大體積混凝土的施工強度，降低出現混凝土裂縫的概率。在開展混凝土養護與驗收工作時，養護人員需要根據實際環境情況，做好大體積混凝土結構的保溫工作。在不同季節施工時，需要采取針對性的措施，來提高大體積混凝土結構質量，例如，在冬季開展養護工作時，需要在大體積混凝土表面覆蓋一層麻袋，并且需要進行燈光照射提供熱量，在夏季時，需要對大體積混凝土表面進行定期噴水，降低表面溫度。通常情況下，混凝土養護與驗收工作主要由外觀尺寸和內在質量兩部分構成。首先在大體積混凝土施工結束后，要對混凝土外觀進行檢查，主要檢查混凝土表面、蜂窩面等方面，如果發現其中存在著質量問題，需要對該區域進行再次施工，提高混凝土的質量。內在質量能夠通過檢查外觀尺寸就能得到準確的混凝土質量。

三、結語

大體積混凝土無縫施工技術的正確應用，使得水利工程中大型混凝土出現開裂的概率大大降低。在大規模水利施工過程當中，施工方如要用到大體積混凝土進行水利工程結構主體搭建，則需要嚴格按照大體積混凝土施工相關規定嚴格執行，并在應用抗裂施工技術時根據實際情況來進行合理應用，以加強技術應用效果，有效降低大體積混凝土出現裂縫的概率。通過應用大型混凝土抗裂施工技術，使得我國水利行業特定施工條件下的施工質量獲得有效提升，對我國水利行業部分領域的未來發展起到了一定的積極作用。

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